打樁過程分為三個(gè)階段:
①重錘自由下 落。先用卷揚(yáng)設(shè)備將重錘提起,使其具有足夠 的重力勢能,重錘釋放后作自由落體運(yùn)動,其全 部重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽堋?
②重錘與樁的完全非彈性碰撞。由于重錘與樁 之間相互作用的沖力極大,樁所受到地面的阻 力可忽略,碰撞時(shí)重錘與樁的總動量保持守恒。 根據(jù)動量守恒定律,有mv=(m+M)V,其中 m與v為重錘的質(zhì)量和其碰撞前的速度,M為樁的質(zhì)量,V為重錘和樁在碰撞后的共同速度。
③重錘與樁共同運(yùn)動。它們共同的質(zhì)量為 m+M,初速度為V,所遇到的土壤阻力比其重 力大很多,重力可忽略。利用碰撞后重錘與樁 的剩余動能,使它們克服土壤的阻力作功而進(jìn)入土層。
預(yù)制樁的施工預(yù)制樁的施工方法有:錘擊法、振動法、壓入法和射水法。①錘擊法。樁基施工中采用廣泛的一種沉樁方法。以錘的沖擊能量克服土對樁的阻力,使樁沉到預(yù)定深度。一般適用于硬塑、軟塑粘性土。用于砂土或碎石土有困難時(shí),可輔以鉆孔法及水沖法。常用樁錘有蒸汽錘、柴油錘(見打樁機(jī))。②振動法。振動法沉樁是以大功率的電動激振器產(chǎn)生頻率為700~900次/分鐘的振動,克服土對樁的阻力,使樁沉入土中。一般適用于砂土中沉入鋼板樁,亦可輔以水沖法沉入預(yù)制鋼筋混凝土管樁。用于振動沉樁的振動機(jī)的常用規(guī)格為20噸及40噸。使用高頻率達(dá)10000次/分鐘的沉樁機(jī)頭,震動與噪聲小,沉樁速度快(見振動沉樁機(jī))。③壓入法。壓入法沉樁具有無噪聲、無震動、成本低等優(yōu)點(diǎn),常用壓樁機(jī)有80噸及120噸兩種。壓樁需借助設(shè)備自重及配重,經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)加壓把樁壓入土中,故僅用于軟土地基。④射水法。錘擊、振動兩種沉樁方法的輔助方法。施工時(shí)利用高壓水泵,產(chǎn)生高速射流,破壞或減小土的阻力,使錘擊或振動更易將樁沉入土中。射水法多適用于砂土或碎石土中,使用時(shí)需控制水沖深度。
對于受水平荷載的樁,主筋不應(yīng)小于8φ12;對于抗壓樁和抗拔樁,主筋不應(yīng)少于6φ10;縱向主筋應(yīng)沿樁身周邊均勻布置,其凈距不應(yīng)小于60mm;
樁身混凝土及混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合下列要求:
1 樁身混凝土強(qiáng)度等級不得小于C25,混凝土預(yù)制樁尖強(qiáng)度等級不得小于C30;
2 灌注樁主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm,水下灌注 樁的主筋混凝土保護(hù)層厚度不得小于50mm;
3 四類、五類環(huán)境中樁身混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 267、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50046的相關(guān)規(guī)定。